GDB
Der GDB (GNU Debugger) ist ein sehr nützliches Werkzeug um Programme zu debuggen. Auch wenn GDB ein sehr mächtiges Programm ist, so ist es doch relativ einfach mit ihm auch den eigenen Kernel zu debuggen.
Um GDB dazu zu bringen den Kernel über die RS232 zu debuggen sind folgende Dinge nötig:
- 2 Computer die über eine RS232-Schnittstelle verfügen
- Ein Lauffähiges Betriebssystem auf dem GDB installiert ist
- und der eigene Kernel mit RS232-Treibern
Damit der eigene Kernel allerdings in der Lage ist sich mit GDB zu verbinden muss man die Datei i386-stub.c zu dem Kernel linken. Diese Datei findet man in den GDB-Source-Files.
Damit dieser Code erfolgreich kompiliert und gelinkt wird müssen folgende Funktionen bereitgestellt werden: <c>int getDebugChar(); // Liest Daten (Bytes) von der Seriellen Schnittstelle void putDebugChar(int chr); // Schickt Daten (Bytes) über die serielle Schnittstelle void exceptionHandler(int exception_number, void *exception_address); // wird benötigt um exception-handler einzurichten</c>
Zusätzlich wird die ANSI-C-Funktion: strcpy benötigt. An einigen Stellen im Code wird die Funktion fprintf aufgerufen. Diese sollten auskommentiert oder besser durch Kernel-eigene Äquivalente ersetzt werden.
Nun muss nur noch eine Verbindung aufgebaut werden. Dazu muss im Kernel die Funktion set_debug_traps aus der i386-stub.c aufgerufen und die RS232-Schnittstelle konfiguriert werden. Damit der kernel auch darauf wartet bis der User bzw GDB bereit ist ein wird zuletzt noch ein breakpoint gesetzt. <c>SetupRS232(baudrate, DATA_BIT_8, NO_PARITY, STOP_BIT_1); //standard-baudrate ist 9600 set_debug_traps(); // i386-stub initialisieren
asm volatile ("int $3"); // warten bis GDB auf den anderen System gestartet wurde</c>
Die standard-Baudrate von 9600 ist etwas knapp bemessen. Bei conditional breakpoints in häufig wiederkehrenden Prozessen wird das System extrem stark ausgebremst. Man sollte eine etwas schnellere Übertragungsrate verwenden.
Auf der kernel-seite ist nun alles Fertig. Jetzt kann man sich ganz einfach mit GDB zu dem Kernel verbinden und ihn debuggen:
$ gdb
(gdb) set remotebaud 115200
(gdb) target remote /dev/ttyS0
